机械神话 发表于 2012-10-17 21:01:24

渐开线,小试牛刀

如果说机械原理是所有机械从业者,从制图转为专业技术的第一门课,那么,也可以说,齿轮这章是机械原理这门课程中,最最重要的部分,因为从基础知识来说,它几乎涵括了几乎所有基本知识和基本概念,数学、曲线,曲率,受力,材料,传动,接触,结构等等,从机械的课程设计就可以看出的齿轮的重要性,多数学校是把设计和校核齿轮箱作为课题的,相信从头算到尾的同学,一定受益匪浅。
我喜欢渐开线,是因为齿轮,是因为直线,圆,纯滚动,匀速,这些要素彼此组合,便变成一泓美丽的曲线,截取一段婀娜多姿的曲线,放在齿轮上,作为齿的脸面,神奇发生了,一副齿轮能啮合能脱离,还能保持传动比,还有那复杂的数学关系。
前几日,在工作中要算一个变位齿轮的齿厚,原想用公式套一下,一算便知。忽然觉得,好久没画渐开线,略觉生疏,不如以此为契机,复习和顺带解决当下的问题。画出来的值和手中的样品比一比,就知合格不合格了。
一不做二不休,拿来白纸,画圆画线,想象直线的滚动,想凭记忆推导一下渐开线方程,推演了几下,总感觉哪不对劲,一直没得到那个经典的渐开线方程。我知道这个方程怎么写,但我是想知道它是怎么来的,反正要的结果也不差那么会儿。摇头晃脑折腾了一会,还是不得要领,算了,还是网上看一下吧。按往常,我一定会放下,过几天再算,因为在治学中我懂得,自己搞不懂的那一个点,恰恰是自己最薄弱的,别人或书上告诉了自己,长久以后还会忘了,还会不得要领,因为自己根本没理解。
不过现在,一么是暂时没这心态,二来得到结果还是第一位,所以直接网上看了一下,原来展开角标到隔壁去了,哎。也无妨,至少图没花错,反正这篇文章也记下来了,下次估计不会忘了,或许吧。另外,也说明自己开始注重结果不注重过程了。
接下来,也一样,本想推一下渐开线方程在笛卡尔坐标系下的参数方程,转念一想,当时在CAD中和Pore中玩了无数次,算了,都没兴趣了,网上多的是,直接抄来。不过后来还是抄错了一个pi,嘿嘿,自己给修正了过来,结果就对了。
下面就是流水化的东西,excel算50个渐开线上的点,输出xyz在的坐标,SW导入,事先画好基圆,分度圆,齿顶,只要渐开线超过齿顶圆就可以,再做一些曲线的辅助操作,完整的一个齿形就出现了。当然现在只是标准齿轮,还没变位。变位还不简单?变位就是变个位置,哪有英语单词那么复杂,图纸标明了变位多少,齿形移动一下就可以了,况且又是注塑齿轮,不考虑根切。一会儿,就量出了齿厚。和实际就差了半丝,还挺准的。工作告一段落。
其实,这些东西都是雕虫小技,不值一提,有心人学一次,就永远会了。
但我想说的是,假设没有基础知识的储备和以前的研究积累,给半个小时,我能用这种办法算出来吗?也许别人可以,对我,我肯定不行。
其实,渐开线挺简单的,就直线和圆的关系,多么简洁。
齿轮的很多理论参数,跨齿厚,单数,跨棒距,有专业软件计算当然挺可靠的,不常用的和反复验证,不是买正版的,谁敢保证对错,要是会画,一量就出来了。
雕虫小技,各位看看。
【后记:要是大家都来写一些雕虫小技,不知道情形会怎么样?】

tyx2000 发表于 2012-10-17 21:25:41

忘了{:soso_e100:}

逃不出自己的网 发表于 2012-10-17 23:31:06

{:soso_e117:}这个还真不记得怎么弄了得复习复习   

642093071 发表于 2012-10-18 07:55:35

是的,自己憋出来的不容易忘。塑料的只差半丝,够精确的.模具加工、收缩率的选取、塑料加工工艺设置、塑料加工机械精度、检测仪器的精度都要非常高了

huhaofei 发表于 2012-10-18 08:01:39

顶了,大侠

海鹏.G 发表于 2012-10-18 09:22:59

大侠有一定的数学基础。应该继续往深钻一钻。实际滚切法做出来的齿轮,渐开线又是什么样的呢?啮合逐点求解方程?变位在软件里怎么实现(镜像基准面的角度关系式)?试一试了解下啮合原理和坐标变换。我这两天看李特文的书,觉得挺美妙的。

海鹏.G 发表于 2012-10-18 09:31:09

本帖最后由 海鹏.G 于 2012-10-18 15:51 编辑

其实我们被国产的教科书毒害过,关于齿轮我们应该重新学习一下 DIN3960

我们很多人画齿轮,只有4个圆的概念。其实应该要知道第5个圆,就是那个有效圆(渐开线起始圆)
德国人这个标准讲的好

机械神话 发表于 2012-10-18 20:16:13

海鹏.G 发表于 2012-10-18 09:22 static/image/common/back.gif
大侠有一定的数学基础。应该继续往深钻一钻。实际滚切法做出来的齿轮,渐开线又是什么样的呢?啮合逐点求解 ...

谢谢大侠悉心回复,我会重新考虑一下的。

关于变位,我在这个帖子中有过一些计算和作图,要是大侠有空,可以帮忙看看,或许我还有理解不对的地方。
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=253014&pid=1820879

变位的本质到刀具移动,避免根切和新城短厚齿,但齿形还是渐开线,是不是意味着渐开线的位置在某一方向上移位了?

我这个齿轮是塑料齿,不考虑根切,开模的齿芯胚子都是电火花的,不用考虑根切和刀具移位。

你说到“如果画的时候就是按机械原理中的齿厚计算公式画的,测量齿厚就一丝不差,我就不用网上流传的模型(都不带变位) ”
我是作图测量值与实际检测值做比较的。作图的本意就是不想用齿厚公式计算,懒。

spcc 发表于 2012-10-18 20:45:35

早就忘记了,现在准备重新学习一下

海鹏.G 发表于 2012-10-18 21:40:53

本帖最后由 海鹏.G 于 2012-10-18 21:43 编辑

机械神话 发表于 2012-10-18 20:16 static/image/common/back.gif
谢谢大侠悉心回复,我会重新考虑一下的。

关于变位,我在这个帖子中有过一些计算和作图,要是大侠有空 ...
非要理解成渐开线移位,我觉得应该是在齿厚方向移位,不是齿高方向移位。我在PROE里的做法是,在镜像齿形时通过齿厚关系式控制基准面角度(也即齿厚角)。参考机械原理书上所讲
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